自動積層機を用いたIn-Situ Consolidation成形法による平板試作に関する一考察

摘要

熱可塑性樹脂を用いた炭素繊維強化プラスチックは、将来の航空機構造の軽量化や低コスト化を実現する選択肢の一つとして、その潜在能力の発現が期待されている。JAXAでは、熱可塑性樹脂を用いた炭素繊維強化プラスチックを将来の航空機構造へ適用させる手段として、Automated Fiber Placement (以後AFPと呼ぶ）を用いたIn-situ Consolidation (以後、ISCと呼ぶ）に注目している。これは、自動積層装置であるAFPと、オートクレーブを用いない成形法であるISCを組み合わせることにより、複雑な形状の成形品を低コストに製造できる可能性を探索しているためである。他方、スリットされた細幅プリプレダを複数同時に積層できる能力と、レーザーによる熱可塑性樹脂を溶融させる能力を同時に持つ最新のAFP装置は、国内にほとhど存在していない。このため、我が国におけるレーザー加熱式AFP装置によるISC成形の知見は、極めて乏しいと言わざるを得ない。本研究では、AFP装置によるISC成形によつて0.6×0.6 mの平板供試体の試作を行い、初期の簡易評価を行つた結果にっいて報告を行う。